화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2006년 봄 (05/19 ~ 05/20, 경상대학교 )
권호 12권 1호
발표분야 전자재료
제목 CeO2-V2O5 박막의 전기화학특성평가 및 WO3/1M LiClO4-PC/CeO2-V2O5 일렉트로크로믹소자의 일렉트로크로믹 특성평가(Electrochemical property of CeO2-V2O5 thin film and electrochromic property of WO3/1M LiClO4-PC/CeO2-V2O5 device)
초록 대표적인 일렉트로크로믹 소재인 WO3의 경우 전기장의 인가에 따라 전해질에 있는 리튬이온이나 프로톤 이온이 인터칼레이트(intercalate)되어 LixWO3나 HxWO3로 환원되어 파란색으로 착색(coloration)되고, 반대의 전기장을 가하면 가역적으로 원래의 상태로 돌아가서 투명하게 된다(bleaching). 이러한 일렉트로크로믹소재를 이용하여 스마트 원도우에 응용하고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 일렉트로크로믹 소자(electrochromic device)는 양극층, 전해질층, 대전극(counter electrode or ion storage) 및 투명전도막층으로 구성된다. 본 연구에서는 대전극층으로 CeO2-V2O5층을 솔-젤 방식으로 형성하였으며, 박막의 코팅조건과 용액의 화합물 구성비에 따른 전기화학적 특성을 평가하고, 이를 이용하여 WO3/1M LiClO4-PC/CeO2-V2O5 일렉트로크로믹 소자를 구성하여 특성평가를 하였다.
본 실험에서는 바나듐 옥시트리프로폭사이드(vanadium-oxytripropoxide)를 구연산(citric acid)과 세륨클로라이드(CeCl3)에 바나듐과 세륨의 몰비(Molar ratio)를 변화시켜 코팅용액을 제조하였고, 솔-젤 딥코팅방법을 이용하여 FTO위에 코팅한후 열처리하여 박막을 제조하였다. 세륨과 바나듐의 몰비, 코팅조건, 열처리 온도 변화를 통하여 박막의 전기화학특성을 1M LiClO4/PC 액체전해질 용액에서 Ag/AgCl을 기준전극으로 사용하여 Autolab PGSTAT12를 이용하여 평가하였다. +1.6V와 -1.6V에서 각각 100초씩 유지하며 chronocoulrometry 특성을 평가한 결과, 박막두께에 따라서 3.1~17.0mC/cm2 전하밀도를 나타내었다. WO3/1M LiClO4-PC/CeO2-V2O5 일렉트로크로믹 소자의 광학특성평가를 633nm파장의 He-Ne laser로 측정한 결과, -+2.5Volt 인가시 가시광선 투과율변화는 착색시(25%) 탈색시(73%)였다.
저자 박석1, 임태영2, 최덕균3, 김창열2
소속 1요업기술원 / 한양대, 2요업기술원, 3한양대
키워드 electrochromic; sol-gel; electrochemistry; intercalation; CeVO4
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